(57)【要約】【課題】導光板の工夫により、高い光束有効利用率を維持しつつ、発光面の周期的輝度むらと輝線の発生を抑制して、高い輝度均斉度を実現し得る直下型バックライト装置を提供する。【解決手段】略平板状の導光板と、光源と、光源からの光を反射する反射部材とを備えたバックライト装置において、該導光板を、透明樹脂に光拡散剤を分散させたもので作成し、かつ導光板の反射部材に近い側の面に光源を納めるための光源用凹部を形成し、光源を該光源用凹部に納め、導光板の反射部材に遠い側の面の前記光源用凹部に対向した位置に、光源から出射する光の一部を反射し、導光板内に戻す内面反射機能を有する傾斜面またはプリズム面を形成する。【選択図】図２
2006286217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平板状の導光板と、光源と、光源からの光を反射する反射部材とを備えたバックライト装置において、該導光板は、透明樹脂に光拡散剤を分散させたものから成り、かつ導光板の反射部材に近い側の面に光源を納めるための光源用凹部が形成され、光源が該光源用凹部に納められ、導光板の反射部材に遠い側の面の前記光源用凹部に対向した位置に、光源から出射する光の一部を反射し、導光板内に戻す内面反射機能を有する傾斜面が形成されたことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
略平板状の導光板と、光源と、光源からの光を反射する反射部材とを備えたバックライト装置において、該導光板は、透明樹脂に光拡散剤を分散させたものから成り、かつ導光板の反射部材に近い側の面に光源を納めるための光源用凹部が形成され、光源が該光源用凹部に納められ、導光板の反射部材に遠い側の面の前記光源用凹部に対向した位置に、光源から出射する光の一部を反射し、導光板内に戻す内面反射機能を有するプリズム面が形成されたことを特徴とするバックライト装置。
【請求項３】
光拡散剤を分散させた透明樹脂の全光線透過率が５０％以上９８％以下、かつヘーズが５％以上９９％以下である請求項１または２に記載のバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、大型で、輝度均斉度が良好なバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ用のバックライト装置としては、冷陰極管を光源とした装置が広く用いられており、エッジライト型と呼ばれる方式と直下型と呼ばれる方式がある。直下型バックライト装置は、複数本の並列配置した冷陰極管と、冷陰極管の背面に設けられた反射板と、発光面をなす光拡散板とを組み合わせた構成からなる。直下型バックライト装置は、冷陰極管の本数を増やすことで容易に高輝度化可能であるが、光拡散板から離れた位置に冷陰極管を配置する構造であるため、薄型化が困難である。
一方、エッジライト型は、線状の冷陰極管を導光板の端面に配置した構成からなり、端面から入射した光は導光板内で反射を繰り返し、導光板の一つの主面から出射するバックライト装置である。直下型とは対照的に、薄型のバックライトを容易に得ることができる。
しかし、エッジライト型バックライト装置には、端面から入射した光が導光板中で減衰してしまい、光源から遠い側の輝度が減少するために、大型で、輝度均斉度の良好なバックライトを得ることができないという問題点がある。
従来、大型で薄く、輝度均斉度の良好なバックライトを得るために、種々の対策がなされてきた。例えば図１に示すような楔形形状の導光板を多数配列し、それぞれに光源を設置する手法（特許文献１）が提案されている。この手法では、光源１の導光板２の反対側から出射する光の一部が反射部材３に反射され、光源との間で多数回反射を繰り返す間に吸収減衰されるために、出射光を有効に活用することができず、十分な輝度が得られないという問題があった。
また略矩形の透明板に一以上の溝を形成した導光板の溝中に冷陰極管を配置し、該導光板の溝の反対面に内面反射作用を有する傾斜面を形成する手法（特許文献２）が提案されている。この手法では透明板を使用するために、内面反射作用を有する傾斜面により、冷陰極管からの光が大部分反射されてしまい、該傾斜面からの出射がほとんどなくなってしまうため、傾斜面部分の輝度が低くなり輝度均斉度が悪化し、さらに該傾斜面が断面Ｖ字状またはプリズム面の場合はそれぞれの断面の底部で輝線が発生するという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−２８８６１１号公報
【特許文献１】特開２００１−１３３７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、バックライト装置の改良に関するものであり、光源からの光を有効に利用し、大型で薄く、輝度均斉度がよく、輝線が発生しないバックライト装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、バックライト装置において、導光板に凹部を設け、その中に光源が納められ、該凹部に対向する位置に、内面反射作用を持つ傾斜面またはプリズム面を形成する手法において、導光板を透明樹脂に光拡散剤を分散させたもので製作することにより、傾斜面またはプリズム面からの光出射を確保できるため輝度均斉度を大きく改善でき、また驚くべきことに輝線の発生を抑えることも可能であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）略平板状の導光板と、光源と、光源からの光を反射する反射部材とを備えたバックライト装置において、該導光板は、透明樹脂に光拡散剤を分散させたものから成り、かつ導光板の反射部材に近い側の面に光源を納めるための光源用凹部が形成され、光源が該光源用凹部に納められ、反射部材に遠い側の面の前記光源用凹部に対向した位置に光源から出射する光の一部を反射し、導光板内に戻す機能を有する傾斜面が形成されたことを特徴とするバックライト装置、
（２）略平板状の導光板と、光源と、光源からの光を反射する反射部材とを備えたバックライト装置において、該導光板は、透明樹脂に光拡散剤を分散させたものから成り、かつ導光板の反射部材に近い側の面に光源を納めるための光源用凹部が形成され、光源が該光源用凹部に納められ、反射部材に遠い側の面の前記光源用凹部に対向した位置に光源から出射する光の一部を反射し、導光板内に戻す機能を有するプリズム面が形成されたことを特徴とするバックライト装置、及び
（３）光拡散剤を分散させた透明樹脂の全光線透過率が５０％以上９８％以下、かつヘーズが５％以上９９％以下である請求項１または２に記載のバックライト装置
を提供するものである。
さらに、本発明の好ましい態様として、
（４）透明樹脂が、吸水率０．２５％以下であることを特徴とする（１）、（２）または（３）に記載のバックライト装置
（５）光拡散剤が、ポリスチレン系重合体、ポリシロキサン系重合体又はそれらの架橋物である（１）、（２）、（３）または（４）に記載のバックライト装置、
を挙げることができる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の直下型バックライト装置は、導光板の内部に光源を納めているために、大型で薄い形状にすることができ、該導光板が透明樹脂に光拡散剤を分散させたものから成るため、反光源側に適度に光が透過するため、輝度均斉度がよく、輝線が発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明のバックライト装置は略平板状の導光板と、光源と、光源からの光を反射する反射部材とを備え、該導光板は、透明樹脂に光拡散剤を分散させたものから成り、かつ導光板の反射部材に近い側の面に光源を納めるための光源用凹部が形成され、光源が該光源用凹部に納められ、反射部材に遠い側の面の前記光源用凹部に対向した位置に、光源から出射する光の一部を反射し、導光板内に戻す機能を有する傾斜面またはプリズム面が形成されている、大型で薄く、輝度均斉度のよい、バックライト装置である。
【０００７】
図2は本発明のバックライト装置の一態様の模式的断面図である。本態様のバックライト装置は、略平板状の導光板４と、4本の線状光源１と、反射部材５とを備え、導光板の反射部材に近い側の面には光源を納めるための４個の光源用凹部７と、該光源用凹部に対向して、光源から出射する光の一部を反射し導光板内に戻す機能を持つ傾斜面６とを有している。
【０００８】
本発明装置に用いる光源は特に限定されないが、冷陰極管、熱陰極管、LED、LEDと導光体の組合せ等を使用することができる。冷陰極管と熱陰極管は直線状以外にもU
字状、N字状又はW字状の形状のものを使用することができる。光源としての輝度均一性からは冷陰極管が好ましく、色再現性の点からはLED、LEDと導光体の組合せが好ましい。
冷陰極管、熱陰極管、LEDと導光体の組合せ等の線状光源を用いる場合のその中心間の距離は特に限定されないが、２０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが好ましく、２５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることがより好ましく、３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。線状光源の中心間の距離が２０ｍｍより小さいときは光源の数が増え、それに伴ってバックライトの消費電力とコストが上昇し、２００ｍｍより大きいときは輝度均斉度が悪化してしまうおそれがある。
【０００９】
反射部材は特に限定されないが、白色または銀色に着色された樹脂、金属等からなる板状の部材を使用することができ、色は輝度均斉度向上の点から白色が好ましく、材料は軽量化の点から樹脂が好ましい。また反射部材として白色または銀色に着色された樹脂、金属等からなるシート状の部材を、導光板の光源を設置する側の主面に合わせた形状にして、該主面に沿わせて使用してもよい。
反射部材に板状のものを用いる場合は導光板の反射部材に近い面と側面を覆い、一面は開口面である箱状の形状で使用することが好ましく、導光板の反射部材に近い面と反射部材との最短距離は、バックライト装置を薄く、かつ輝度の高いものとするために０ｍｍ以上2０ｍｍ以下であることが好ましく、０ｍｍ以上15ｍｍ以下であることがより好ましく、０ｍｍ以上10ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００１０】
導光板の光源用凹部は光源の形状に合わせた形状を成している。特に線状光源に合わせた溝状であることが好ましい。光源用凹部の深さは、光源全体が納められる深さであると光を有効に活用できるので、好ましい。
光源にＬＥＤを使用する場合には、一つの溝状の光源用凹部に複数個のＬＥＤを納めてもよいし、複数の丸穴状の光源用凹部にＬＥＤを一つづつ納めてもよい。
【００１１】
導光板の内面反射機能を有する傾斜面は、導光板の反射部材から遠い面に、前記光源用凹部に対向して形成されている。この傾斜面は内面において到達した光の一部を反射し、導光板内に戻す機能を有する。これにより導光板内部に戻された光は、光源から遠い端または隣接する別の光源の方向に向けて伝播していく。
前記傾斜面を、導光板の反射部材から遠い面の法線方向から観察した形状は、特に限定されないが、輝度均斉度向上のために線対称または点対象の形状が好ましく、円形や楕円形、長方形、ひし形、正方形等の四角形が上げられ、四角形の場合は少なくとも一つの角または、少なくとも一つの辺が曲線で置き換えられた形状でもよい。また傾斜面の断面形状は特に限定されないが、断面の一部に直線部分を有することが好ましく、その断面が略V字状であることがより好ましい。
傾斜面が光源用凹部に対向するとは、反射部材から遠い側の面の法線方向から導光板を観察したときに、傾斜面と光源用凹部が少なくとも一部重なって観察される位置である。このように観察したときに傾斜面と光源用凹部の中心は一致していることが、輝度均斉度向上のために好ましい。
傾斜面の断面が略V字状とは、断面が二本の線分のみで形成されたV字状以外に、傾斜面の断面の底の部分、または傾斜面の斜面と導光板の反射部材から遠い側の面が交わる部分の断面が曲線状である場合も含む。
断面が略V字状の傾斜面は、反射部材から遠い側の面に平行な一つの方向から観察したときのみに略V字状である溝でもよいし、反射部材から遠い側の面に平行なすべての方向から観察したときに略V字状である円錐状の凹部でもよい。
【００１２】
断面が略V字状の傾斜面の斜面と導光板反射部材から遠い側の面の法線が成す角度α1とα2（図２に示す）は、傾斜面で反射された光を、傾斜面またはその付近の面で出射させずに導光板内部を好適に伝播させるために、少なくとも一方が１０度以上６０度以下であることが好ましく、２０度以上５５度以下がより好ましく、２５度以上５０度以下がさらに好ましい。
傾斜面の最小幅Ｗ（図２に示す）は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上７ｍｍ以下がより好ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下がさらに好ましい。この幅が１ｍｍより小さいと光反射領域が少ないため輝度均斉度が悪くなってしまうおそれがあり、１０ｍｍより大きいと光を有効に利用できず、輝度が悪化してしまうおそれがある。
傾斜面の深さD（図２に示す）は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上８ｍｍ以下がより好ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下がさらに好ましい。この深さが１ｍｍより小さいと光が有効に反射されず輝度均斉度が悪くなってしまうおそれがあり、１０ｍｍより大きいと傾斜面部分での導光板の強度が低下するおそれがある。
また傾斜面の深さと幅の比Ｄ／Ｗは、０．1以上１０．０以下であることが好ましく、０．１以上５．０以下がより好ましく、０．１以上１．０以下がさらに好ましい。この比が０．1より小さいと光が有効に反射されず輝度均斉度が悪くなってしまうおそれがあり、１０．０より大きいと傾斜面部分での導光板の強度が低下するおそれがある。
【００１３】
また図３に示すような斜面の組合わせからなるプリズム面８を、光源用凹部に対向した位置に、形成してもよい。プリズム面を形成することにより光源上の導光板厚みが薄くならないので、断面が略V字状の傾斜面を一つ形成するよりも導光板の強度を保つことができる。
図３において中心線９の左側のプリズムをｍ個（ｍは自然数）、中心線９の右側のプリズムをｎ個（ｎは自然数）設置したとき、左側プリズムの左上がり斜面S１１〜S１ｍ（図３にｓ１３まで表示）と導光板法線との角度β１１〜β１ｍ（図３にβ１３まで表示）と、右側プリズムの右上がり斜面S２１〜S２ｍ（図３にｓ２３まで表示）と導光板法線との角度β２１〜β２ｎ（図３にβ２３まで表示）は、プリズム面で反射された光を、プリズム面またはその付近の面で出射させずに導光板内部を好適に伝播させるために、１０度以上６０度以下であることが好ましく、２０度以上５５度以下がより好ましく、２５度以上５０度以下がさらに好ましい。β１１〜β１ｍの角度各々が全て等しく、かつβ2１〜β２ｎの角度各々が全て等しいと、導光板を容易に作成することができる。またβ１１からβ１ｍにかけて、およびβ2１からβ２ｎにかけて角度を徐々に変化させると、光の反射を効率的に行い、輝度均斉度を向上することができる。
プリズム面を形成する斜面のうち、左側プリズムの左下がり斜面の導光板法線との角度、γ１１〜γ１ｍ−１（図３にγ１２まで表示）、右側プリズムの右下がり斜面の導光板法線との角度γ２１〜γ２ｎ−１（図３にγ２２まで表示）は３０度以下であることが好ましく、１５度以下であることがより好ましい。
図３では中心線９は光源の中心上にあるが、中心線９の位置は特に制限されない。
前記プリズム面のピッチLは、１０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以上６００μｍ以下がより好ましく、５０μｍ以上３００μｍ以下がさらに好ましい。この幅が１０μｍより小さいと成形が困難になるおそれがあり、１０００μｍ以下より大きいとプリズム頂点が目立ち輝度均斉度が悪くなってしまうおそれがある。
【００１４】
本発明装置の導光板は、光源からの光をその内部を伝播して反射部材に遠い側の面から均等に出射させるために使用される。光源からの光は導光板の光源用凹部の内面から入射し、導光板内の光拡散剤により拡散され、傾斜面またはプリズム面で一部反射されて導光板内部を好適に伝播し、導光板の反射部材に遠い側の面から均等に出射される。
このとき導光板内に光拡散剤を含むことにより、傾斜面またはプリズム面での輝線発生を抑えることができる。
光源用凹部から傾斜面またはプリズム面へ向かった光は光拡散剤により拡散されるため、傾斜面またはプリズム面へ到達した光の面の法線に対する角度が様々になる。「光学機器入門」東海大学出版会、１９８７年２月１０日発行第3刷、１７から１８ページに記載されているように、面の法線に近い角度の光は大部分外部へ出射されるので、導光板拡散板の傾斜面または反射用プリズム面から一部の光が出射される。また残りの光は該面で反射され、光源から遠い端の側または隣接する別の光源側に伝播される。これによって、傾斜面またはプリズム面の部分での輝度が確保され、導光板上部全体に渡っての輝度均斉度が向上する。
【００１５】
バックライト装置を導光板の反射部材から遠い側の面の法線方向から観察したときの形状は、概略長方形であり、その対角線が２００ｍｍ以上であるときに、本発明の導光板を好適に使用することができる。該対角線は３００ｍｍ以上であると本発明の導光板をより好適に使用することができる。
導光板の最大厚みは特に限定されないが、１ｍｍから１０ｍｍであることが好ましく、５ｍｍから８ｍｍであることがさらに好ましい。厚みが１ｍｍより小さいと、自重によるたわみが発生しやすく、１０ｍｍを超えると成形が困難になるおそれがある。また導光板は光源用凹部と傾斜面またはプリズム面を除いた厚みがすべて均一な形状でもよいし、光源用凹部と傾斜面またはプリズム面付近で最大厚みになり、それらから遠ざかるにつれて厚みが小さくなる楔形を組合わせた形状でもよい。前者の場合は成形が容易であり、後者の場合は輝度均斉度をより高くできる。
【００１６】
導光板の反射部材に近い面には光反射を促進するための印刷インキまたは反射用のV字状溝が設けられてもよく、光の反射方向を制御するためのプリズム等が設けられていてもよい。導光板の反射部材から遠い側の面には光の出射を制御するための粗化形状が設けられていてもよく、そのうち全面にランダムな粗化形状は輝度均斉度が向上するために好ましく、略半球状等の突起が形成された構造は輝度が向上するために好ましい。また導光板の反射部材から遠い側の面を鏡面にしても、輝度が向上するために好ましい。
【００１７】
本発明装置に用いる導光板を形成する方法に特に制限はなく、例えば、平板状の樹脂板に光源用凹部と傾斜面またはプリズム面を形成することができ、あるいは、導光板の成形と同時に光源用凹部と傾斜面またはプリズム面を形成することもできる。平板状の樹脂板に光源用凹部と傾斜面またはプリズム面を形成する方法としては特に制限はなく、例えば、切削加工によることができ、あるいは、エンボス加工により光源用凹部と傾斜面またはプリズム面を形成することもできる。導光板を押出成形で作製し、同時に光源用凹部と傾斜面またはプリズム面を形成する場合は、該形状を転写できる異形ダイを用いて異形押出することがよく、あるいは、導光板をキャスティングにより作製し、同時に光源用凹部と傾斜面またはプリズム面を形成する場合は、該形状を転写できるキャスティング型を用いることがよい。導光板を射出成形により作製し、同時に光源用凹部と傾斜面またはプリズム面を形成する場合は、該形状を転写できる金型を用いることがよい。
導光板は一体成形すると効率よく成形できる。また複数枚の部品に分けて成形し、それらを平らに組合わせて一枚の導光板としてもよい。この方法では大型のバックライトを容易に得ることができる。
【００１８】
本発明に用いる透明樹脂に特に制限はなく、例えば、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体、ポリスチレン、芳香族ビニル系単量体と低級アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体、ポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸−エチレングリコール−シクロヘキサンジメタノール共重合体、ポリカーボネート、アクリル樹脂、脂環式構造を有する樹脂などを挙げることができる。これらの中で、ポリカーボネート、ポリスチレン、芳香族ビニル系単量体を１０％以上含有する芳香族ビニル系単量体と低級アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体または脂環式構造を有する樹脂等の吸水率が０．２５％以下である樹脂が、吸湿による変形が少ないので、反りの少ない大型の導光板を得ることができる点で好ましい。脂環式構造を有する樹脂は、流動性が良好であり、大型の導光板を効率よく製造し得る点でさらに好ましい。脂環式構造を有する樹脂と光拡散剤を混合したコンパウンドは、導光板に必要な高透過性と高拡散性とを兼ね備え、色度が良好なので、好適に用いることができる。
【００１９】
脂環式構造を有する樹脂は、主鎖及び／又は側鎖に脂環式構造を有する樹脂である。機械的強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有する樹脂が特に好ましい。
脂環式構造としては、飽和環状炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和環状炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造などを挙げることができる。機械的強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が最も好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数は、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械的強度、耐熱性及び光拡散板の成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。
脂環式構造を有する樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位の割合が過度に少ないと、耐熱性が低下し好ましくない。なお、脂環式構造を有する樹脂中における脂環式構造を有する繰り返し単位以外の繰り返し単位は、使用目的に応じて適宜選択される。
脂環式構造を有する樹脂の具体例としては、（１）ノルボルネン系単量体の開環重合体及びノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体、並びにこれらの水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加重合体及びノルボルネン系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との付加共重合体などのノルボルネン系重合体；（２）単環の環状オレフィン系重合体及びその水素添加物；（３）環状共役ジエン系重合体及びその水素添加物；（４）ビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体及びビニル脂環式炭化水素系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体、並びにこれらの水素添加物、ビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環の水素添加物及びビニル芳香族単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体の芳香環の水素添加物などのビニル脂環式炭化水素系重合体；などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系重合体及びビニル脂環式炭化水素系重合体が好ましく、ノルボルネン系単量体の開環重合体水素添加物、ノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体水素添加物、ビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環の水素添加物及びビニル芳香族単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との共重合体の芳香環の水素添加物がさらに好ましい。
前記透明樹脂に分散させる光拡散剤は、当業界で通常用いられているものであれば特に制限はなく、例えば、ポリスチレン系重合体、ポリシロキサン系重合体若しくはこれらの架橋物からなる微粒子、フッ素系樹脂、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ及びタルクなどが挙げられる。これらの中で、ポリスチレン系重合体、ポリシロキサン系重合体若しくはこれらの架橋物からなる微粒子は、高分散性、高耐熱性、成形時の着色（黄変）がないので、特に好適に用いることができる。ポリシロキサン系重合体の架橋物からなる微粒子は、耐熱性により優れるので、さらに好適に用いることができる。
光拡散剤は透明樹脂内部に含有された形で、巨視的に均一に分散されて、使用される。
【００２０】
導光板を形成する透明樹脂に光拡散剤を分散させた物の光拡散剤の含有量に特に制限はなく、導光板の厚みなどに応じて適宜選択することができるが、通常は分散物の全光線透過率は50％以上９8％以下となるように光拡散剤の含有量を調整することが好ましく、65％以上９8％以下となるように光拡散剤の含有量を調整することがより好ましく、80％以上９8％以下となるように光拡散剤の含有量を調整することがさらに好ましい。ヘーズは5％以上９8％以下となるように光拡散剤の含有量を調整することが好ましく、6０％以上９8％以下となるように光拡散剤の含有量を調整することがより好ましく、8０％以上９8％以下となるように光拡散剤の含有量を調整することがさらに好ましい。全光線透過率を50％以上、ヘーズを９8％以下とすることで輝度をより向上することができ、全光線透過率を９8％以下、ヘーズを5％以上とすることで輝度均斉度をより向上することができる。
ここで全光線透過率とはＪＩＳ  Ｋ７３６１−１により両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定した値で、ヘーズはＪＩＳ  Ｋ７１３６により両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定した値である。また透明樹脂とはJIS  K7361-1により両面平滑な２ｍｍ厚み板で測定した全光線透過率が７０％以上の樹脂のことを言う。
【実施例】
【００２１】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
製造例１
透明樹脂に脂環式構造を有する樹脂［日本ゼオン（株）、ゼオノア１０６０R、吸水率０．０１％］９９．９重量部と、光拡散剤にポリシロキサン系重合体の架橋物からなる微粒子［ＧＥ東芝シリコーン（株）、トスパール１２０］０．１重量部とを混合し、二軸押出機で混練してストランド状に押し出し、ペレタイザーで切断して光拡散性ペレット１を製造した。この光拡散板用ペレットから、射出成形機［型締め力１０００ｋN］を用いて、両面が平滑な厚み２ｍｍで１００ｍｍ×５０ｍｍの試験板を成形した。この試験板の全光線透過率とヘーズを、ＪＩＳ  Ｋ7361-1とＪＩＳ  Ｋ  7136にしたがって、積分球方式色差濁度計を用いて測定した。全光線透過率は94％であり、ヘーズは85％であった。
製造例２
脂環式構造を有する樹脂［日本ゼオン（株）、ゼオノア１０６０R吸水率０．０１％］９９．８重量部とポリシロキサン系重合体の架橋物からなる微粒子［ＧＥ東芝シリコーン（株）、トスパール１２０］０．２重量部とを使用する以外は製造例１と同様にして光拡散性ペレット２を製造し、全光線透過率とヘーズを製造例１と同様に測定したところ、全光線透過率は90％であり、ヘーズは87％であった。
【００２２】
実施例１
光拡散性ペレット１から、射出成形機（型締め力4,410ｋN）を用いて、厚み７．５ｍｍで短手２００mm×長手２５０mmの導光板をシリンダー温度２８０度、金型温度８５度で成形した。この導光板の主面の一つに、長手方向の１端面から２５ｍｍの位置を中心とし、幅４ｍｍで深さ２ｍｍの溝を短手方向の一端面からもう一方の端面まで連続して切削した。さらにこの溝の底が、断面半径２ｍｍの半円になるように追加して切削を行い、光源用凹部を形成した。同様な光源用凹部を前記と同じ長手方向端面から７５ｍｍ、１２５ｍｍ、１７５ｍｍの位置を中心として、さらに３本形成した。光源用凹部を形成した面の反対側の主面に、４本の光源用凹部に対向する位置に幅５ｍｍで深さ２．５ｍｍ、導光板の反射部材から遠い側の面の法線と斜面が成す角度α１、α２がともに４５度である、断面がV字状の溝を、その中心がそれぞれ光源用凹部の中心の真上になるように切削し、傾斜面を形成した。
内寸幅２６０ｍｍ、奥行き２１０ｍｍ、深さ７．５ｍｍの乳白色プラスチック製ケースの内面全体に反射シート（株式会社ツジデン製、RF１８８）を貼着け、反射部材を作成した。直径３ｍｍ、長さ２７０ｍｍの冷陰極管４本を、電極部をケースから突き出るようにし、一本目の冷陰極管の中心を、前記ケースの幅方向の端面から３０ｍｍ、反射部材の底から２０ｍｍ離して配置し、さらに３本の冷陰極管を中心間の距離を５０ｍｍとして平行で同じ高さに配置し、電極部近傍をシリコーンシーラントで固定し、インバーターを取り付けた。
上記の導光板を、光源用凹部が冷陰極管を覆い、凹部の中心と冷陰極管の中心が一致するようにして設置した。
その上に拡散シート［株式会社ツジデン製D121UZ］を設置し、さらにプリズムシート（住友スリーエム株式会社製RBEF−M）を、プリズム条列の長手方向が冷陰極管と平行で、プリズム状列が導光板から遠い側になるように設置した。その上に、複屈折を利用した反射偏光子（住友スリーエム株式会社製DBEF-D）を設置し、さらに偏光板を取り付け、バックライトを完成した。
次いで、管電流６ｍＡ、管電圧３３０Ｖｒｍｓを冷陰極管に印加し、導光板の法線方向に設置した二次元色分布測定装置を用いて、長手方向の中心線上で等間隔に２００点の輝度を測定し、下記の数式１と数式２に従って正面からの輝度平均値Ｌａと輝度均斉度Ｌｕを得た。このとき、輝度平均値は１２５９cd/m2で、輝度均斉度は、１８．６であり、輝線は観察されなかった。
輝度平均値  Ｌａ＝（Ｌ１+Ｌ２）/２                        （数式１）
輝度均斉度 Ｌｕ＝（（Ｌ１-Ｌ２）/Ｌａ）*１００          （数式２）
Ｌ１：複数本設置された冷陰極管真上での輝度極大値の平均
Ｌ２：極大値に挟まれた極小値の平均
輝度均斉度は、輝度の均一性を示す指標であり、輝度均斉度が悪いときは、その数値は大きくなる。
実施例２
傾斜面の斜面の反射部材から遠い側の面の法線に対する角度が３０度である以外は、実施例１と同様にして導光板を成形し、評価を行った。輝度平均値が１０３７cd/m2、輝度均斉度１８．３であり、輝線は観察されなかった。
実施例３
光拡散性ペレット２を使用すること以外は、実施例１と同様にして導光板を成形し、評価を行った。輝度平均値が１１５２cd/m2、輝度均斉度１９．５であり、輝線は観察されなかった。
実施例４
導光板の短手方向の断面が、２００ｍｍ×３ｍｍの長方形に、幅５０ｍｍで高さ４ｍｍの二等辺三角形が４つ付加された楔形を組合わせた形状であるように形成するための金型を使用し、三角形側の面に、実施例１と同様な光源用凹部と傾斜面を形成して図4に断面図を示すような導光板を、光拡散性ペレット１を使用して得た。この導光板と実施例１と同様に形成した反射部材と冷陰極管を使用し、実施例１と同じ評価を行った。輝度平均値が１２４０cd/m2、輝度均斉度１６．５であり、輝線は観察されなかった。
実施例５
光拡散性ペレット１から、射出成形機（型締め力4,410ｋN）を用いて、厚み７．５ｍｍで短手２００mm×長手２５０mmの導光板をシリンダー温度２８０度、金型温度８５度で成形した。この導光板の主面の一つに、実施例１と同様な光源用凹部を形成した。光源用凹部の対向する位置に、図３の中心線９を光源の中心の位置とし、中心線９の左側にピッチ０．３ｍｍでβ１１〜β１８がすべて４５度、γ１１〜γ１７がすべて０度であるプリズム面を８個、中心線９の右側にピッチ０．３ｍｍでβ２１〜β２８がすべて４５度、γ２１〜γ２７がすべて０度であるプリズム面を８個、形成した。
この導光板と、実施例１と同じ反射部材と冷陰極管を使用して、実施例１と同様な評価を行った。輝度平均値が１２９４cd/m2、輝度均斉度が１９．１であり、輝線は観察されなかった。
【００２３】
比較例１
傾斜面を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして導光板を成形し、評価を行った。光源の反対側が極端に輝度が高く、輝度平均値が１４５９cd/m2、輝度均斉度５２．５であり、輝線は観察されなかった。
比較例２
光拡散剤を含まないゼオノア１０６０Rを使用すること以外は、実施例１と同様にして光拡散板を成形し、評価を行った。導光板を成形し、評価を行った。光源の反対側で輝度が低下し、輝度平均値が１５８８cd/m2、輝度均斉度２６．８であった。傾斜面の底部に明白な輝線が観察され、バックライトの画質は劣悪であった。
【００２４】
実施例１〜５の構成と測定結果を表１に、比較例１〜３の構成と測定結果を表２に示す。比較例１から３では２５以上と輝度均斉度がよくないのに対し、実施例１から５では２０以下の良好な輝度均斉度が得られている。
また実施例１と比較例１，２の輝度測定結果を図５に示す。傾斜面の無い比較例１では光源位置で非常に輝度が高くなり、輝度均斉度が非常に悪く、傾斜面はあるが光拡散剤を含まない比較例２は光源位置で輝度が低くなり、輝度均斉度が悪く、さらに輝線も観察されるのに対し、本発明で提案した技術を用いた実施例１では良好な輝度均斉度が得られている。
【００２５】
表１
2006286217.tif 000003
【００２６】
表２
2006286217.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のバックライト装置によれば、光源を導光板内部に組み込んだ形で、輝度均斉度を向上することが可能なため、液晶表示装置にバックライト装置を組み込んだとき、高画質で薄型の液晶表示装置を得ることができる。
本発明の直下型バックライト装置によれば、光源を導光板内部に納めた形で、輝度均斉度を向上することが可能で、かつ輝線が発生しないので、液晶表示装置にバックライト装置を組み込んだとき、高画質で薄型の液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の直下型バックライト装置の一態様の断面図と光源から出た光の一部が反射する様子である。
【図２】本発明の直下型バックライト装置の一態様の断面図とその一部拡大図である。
【図３】本発明の直下型バックライト装置の別の態様の断面図とその一部拡大図である。
【図４】本発明の直下型バックライト装置のさらに別の態様の断面図である。
【図５】本発明の実施例１と比較例１，２の輝度の分布を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  光源
２  導光板
３  反射シート
４  光拡散入り導光板
５  反射板
６  反射部材に近い面
７  光源用凹部
８  プリズム面
９  中心線
【図１】
2006286217.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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